Índice de los módulos del Diploma de E.U. de Energía Solar Fotovoltaica Online

En esta página tienes el índice académico completo del Diploma,
la Presentación, Características, Objetivos, Profesorado y Precio del mismo están aquí

M1 Elementos de los sistemas solares fotovoltaicos

Ir a Caracterísitcas principales Módulo 1

Unidad 1.1 Introducción a la energía solar fotovoltaica. Elementos de las instalaciones.

• Energía y sociedad· Apoyos a las energías renovables.
• Energía solar fotovoltaica.
• Nuevas actividades relacionadas con la energía solar fotovoltaica.
• Evolución mundial de la energía solar fotovoltaica.

Unidad 1.2 Células solares fotovoltaicas.

• Introducción.· Células solares fotovoltaicas.
• Tipos de células fotovoltaicas.
• Modelo equivalente de una célula fotovoltaica.
• Características eléctricas de las células fotovoltaicas.

Unidad 1.3 Módulo solar fotovoltaico.

• Asociación de las células fotovoltaicas.· Construcción de un módulo fotovoltaico.
• Características eléctricas de los módulos fotovoltaicos.
• Efecto de la temperatura en las características eléctricas de los módulos fotovoltaicos.
• Ejemplo del efecto de la temperatura en el A-75.
• Efectos y defectos en los módulos fotovoltaicos.
• Modelado de un módulo solar fotovoltaico.
• Casos prácticos de estudio:
  • M1-U3.1. Verificación de características de módulos.
  • M1-U3.2. Instalación 3.3 kW de a –Si en ETSID.
  • M1-U3.3. Características de módulos y garantías.
  • Excel para cálculo de curvas I-V y condiciones de trabajo de campos fotovoltaicos.

Unidad 1.4 Campos solares fotovoltaicos.

• Asociación de los módulos fotovoltaicos.· Asociación serie de los módulos fotovoltaicos.
• Asociación paralelo de los módulos fotovoltaicos.
• Ejemplo de asociación de módulos fotovoltaicos.
• Punto de máxima potencia del campo fotovoltaico.
• Seguimiento del PMP.
• Casos de estudio:
  • M1_U4. Organización de los módulos a partir de Flash-report.

Módulo fotovoltaico de silicio cristalino de 170 Wpk. (Cortesía de Atersa)

Unidad 1.5 Radiación solar y los sistemas de generación fotovoltaicos.

• Introducción.· Movimiento terrestre y radiación solar.
• Tablas de radiación.
• Orientación e inclinación.
• Casos prácticos de estudio:
  • M1_U5. Cálculo de HSP con el Eos Web de Carlo Gavazzi.
• Excel con datos de radiación para problemas y datos de monitorización con el Eos Web de Carlo Gavazzi.

Unidad 1.6 Estructuras soporte para instalaciones fotovoltaicas.

• Introducción.· Características de las estructuras fotovoltaicas.
• Ejemplo de cálculo de acción del viento sobre un campo solar.
• Instalaciones solares fotovoltaicas sobre cubiertas.
• Instalaciones solares fotovoltaicas sobre fachadas.
• Instalaciones solares fotovoltaicas sobre el terreno.
• Normas de seguridad en el montaje de estructuras para instalaciones solares fotovoltaicas.
• Excel para cálculo de contrapesos, efecto del viento y distancia entre filas.

Unidad 1.7 Electricidad en los sistemas solares fotovoltaicos.

• Introducción.· Conceptos básicos de electricidad en los sistemas fotovoltaicos.
• Potencia y energía en los sistemas eléctricos.
• Aislamiento eléctrico en sistemas de conexión a red.
• Características eléctricas de los receptores o consumos.
• Calculo de las secciones de los conductores.
• Elementos de maniobra y protección.
• Puesta a tierra en las instalaciones fotovoltaicas.
• Tipos de instalaciones generadoras.
• Excel para diseño de fusibles de protección de ramas de módulos fotovoltaicos.
• Excel con tablas de diseño para alturas superiores a 2000 metros.

Unidad 1.8 Electrónica de potencia en los sistemas fotovoltaicos.

• Introducción.
• Diodos.
• Transistores.
• Convertidores DC/DC.
• Convertidores DC/AC.
• Condiciones térmicas en los convertidores conmutados.

Anexo 1. Preguntas frecuentes del Módulo 1.

Anexo 2. Glosario cruzado castellano/inglés de términos técnicos en fotovoltaica.

Detalle de la central fotovoltaica de silicio cristalino de 4 kWpk situada en el edificio Nexus de la UPV y usada en el curso de fotovoltaica práctica

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M2 Sistemas fotovoltaicos de conexión a la red

Ir a Caracterísitcas principales Módulo 2

Unidad 2.1 Sistemas fotovoltaicos de conexión a la red de suministro.

• Introducción.
• Tipos de sistemas fotovoltaicos para conexión a la red de suministro.
• Producción energética de los sistemas fotovoltaicos de conexión a la red de suministro.

Unidad 2.2 Inversores fotovoltaicos de conexión a red.

• Introducción.
• Características de la entrada DC.
• Características de la salida AC.
• Eficiencia en la conversión energética.
• Monitorización en los inversores fotovoltaicos.
• Costes de los inversores y prestaciones futuras.
• Excel con características de inversores de conexión a red.

Unidad 2.3 Diseño de un sistema fotovoltaico de 60 kW con módulos de silicio cristalino.

• Introducción.
• Elección de componentes y topología.
• Diseño del campo solar.
• Condiciones de diseño del cableado.
• Cálculo de conductores en parte DC.
• Cálculo de conductores en AC.
• Protecciones en la parte DC.
• Protecciones en la parte AC.
• Esquema unifilar de la instalación.
• Estimación de la producción mensual y anual.
• Diseño con inversores modulares.
• Casos de estudio:
  • M2-U3.1. Selección entre módulos c-Si para una instalación.
  • M2-U3.2. Análisis de compatibilidad módulos-inversor.
  • M2-U3.3. Cálculo de pérdidas por disponibilidad.
  • M2-U3.4. Configuración con el SC 500HE.
  • M2-U3.5. Comparativa datos HSP y energía generada por una planta con seguimiento a dos ejes.
• Simulación del sistema con el software de SMA Sunny Design.
• Simulación del sistema con PVSYST.
• Excel con solución para el diseño con inversor central.
• Excel con solución para el diseño con inversor modular de 5 kW.

Unidad 2.4 Instalaciones fotovoltaicas con módulos de capa fina.

• Introducción.
• Planta piloto de a-Si en la ETSID-UPV.
  • Diseño del campo solar fotovoltaico.
  • Diseño del cableado.
  • Factores de pérdidas y estimación de energía producida.
  • Elementos de protección y esquema unifilar.
  • Estructura soporte.
  • Monitorización de la instalación.
  • Funcionamiento de la planta fotovoltaica.
• Planta piloto de diversas tecnologías en ESA S.L.
• Excel con diseño de planta piloto de a-Si en la ETSID-UPV.

Unidad 2.5 Evaluación financiera de la inversión en sistemas fotovoltaicos.

• Consideraciones generales.
  • Concepto de inversión.
  • Conceptos previos: capitalizar y actualizar.
  • Características financieras.
• Valoración de inversiones.
• Análisis de la rentabilidad de la inversión: determinación de los flujos de caja.
• Métodos de valoración de inversiones.
  • Flujo neto de caja por unidad monetaria comprometida.
  • Plazo de recuperación.
• Análisis comparativo: amorfo versus policristalino.
• Perspectivas de futuro en el mercado de los sistemas fotovoltaicos.
• Casos prácticos para estudio:
  • M4_U5.1. Ingresos de un sistema fotovoltaico y potencia fotovoltaica necesaria para balance neto.
• Excel análisis comparativo a-Si frente a c-Si.
• Excel análisis rentabilidad.

Unidad 2.6 Reglamentación en los sistemas fotovoltaicos de conexión a red.

• Introducción.
• Aspectos técnicos contemplamos en la normativa.
• Proyecto de una instalación fotovoltaica de conexión a la red de suministro.
• Huertos solares fotovoltaicos.
• Casos de estudio:
  • M4_U6.1. Planta fotovoltaica con potencia inyectada limitada.

Unidad 2.7 Normativa aplicable a los sistemas fotovoltaicos en España.

En esta unidad se detalla la normativa vigente en España para las instalaciones fotovoltaicas.

La información facilitada incluye los textos oficiales que se acompaña con las notas aclaratorias y los comentarios que facilitan organizaciones como: UNEF (Unión Española Fotovoltaica – https://unef.es/), IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía –https://www.idae.es/tecnologias/energias-renovables/uso-electrico/solar-fotovoltaica), APPA (Asociación de Empresas de Energías Renovables – https://www.appa.es/appa-fotovoltaica/) o REE (Red Eléctrica de España – https://www.ree.es/es).

Periódicamente se organiza algún webinar para tratar los cambios regulatorios introducidos con las nuevas regulaciones.

Nota: este tema es opcional y no aparece en el examen de este módulo.

Unidad 2.8 Reglamentación internacional en los sistemas fotovoltaicos.

• Recopilación de información sobre el sector fotovoltaico aparecido en: webs, boletines de noticias, e-newletters, etc. de: Brasil, Chile, Costa Rica, El Salvador, México, Panamá, Perú, Reino Unido, República Dominicana…

Nota: este tema es opcional y no aparece en el examen de este módulo.

Unidad 2.9 Estimación de la energía generada por una instalación fotovoltaica de 12.6 kWpk conectada a red (Autotest).

• Descripción del proyecto.
  • Aspectos a desarrollar en el proyecto.
  • Evaluación del proyecto.
• Horas de Sol de Pico (HSP).
• Distribución del campo solar.
  • Montaje con el módulo en vertical (portrait).
  • Montaje en horizontal o apaisado (landscape).
  • Conclusiones.
• Características de la instalación.
  • Condiciones de operación de los módulos fotovoltaicos.
  • Selección del inversor.
• Cableado.
  • Cableado DC.
  • Cableado AC.
  • Pérdidas totales en el cableado.
• Protecciones.
• Estimación energía producida bajo diversos escenarios.
  • Valores para el escenario de malas calidades.
  • Valores para el escenario conservador.
  • Valores para el escenario optimista.
  • Resumen de los valores más importantes.

Unidad 2.10 Diseño de un sistema solar fotovoltaico de conexión a red de 146 kWpk sobre la azotea de un edificio de nueva construcción. (Proyecto y examen).

• Descripción del proyecto.
• HSP.
• Distribución del campo solar.
• Características de la instalación.
• Selección del inversor.
• Cableado.
• Protecciones.
• Estimación energía producida.
• Excel con solución al diseño (en el siguiente módulo)

Preguntas frecuentes del Módulo 2

Instalación fotovoltaica de conexión a red, cortesía de ATERSA

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M3 Sistemas fotovoltaicos aislados

Ir a Caracterísitcas principales Módulo 3

Unidad 3.1 Aplicaciones aisladas de la energía fotovoltaica.

• Introducción.
• Tipos básicos de instalaciones fotovoltaicas aisladas.
• Instalaciones fotovoltaicas aisladas con bus DC.
• Instalaciones fotovoltaicas aisladas con bus AC.
• Diseño de instalaciones fotovoltaicas aisladas.

Unidad 3.2 Componentes de los sistemas fotovoltaicos aislados.

• Introducción.
• Acumuladores electroquímicos: plomo-ácido, litio.
• Reguladores de carga.
• Inversores.
• Inversores/cargadores.
• Diseño de la instalación.

Unidad 3.3 Diseño de una electrificación rural a 12 V.

• Introducción.
• Estudio de consumos en el sistema.
• Selección del inversor de salida senoidal.
• Diseño del campo solar.
• Selección de la batería.
• Selección del regulador de carga PWM.
• Selección del regulador de carga MPPT.
• Cálculo de las secciones de cable con regulador PWM.
  • Cableado receptores DC.
  • Cableado receptores AC.
  • Cableado del generador fotovoltaico, baterías y convertidores.
  • Esquema de la instalación y protecciones.
• Análisis de pérdidas en el cableado con regulador MPPT.
• Comparativa de pérdidas en el cableado.
• Casos prácticos para estudio:
  • M3-U3_1 Instalación en Albacete con uso preferente en fines de semana de invierno.
• Excel con diseño de la instalación.

Unidad 3.4 Proyecto de sistema solar fotovoltaico aislado de 900 W a 24 V (autotest).

• Instalación fotovoltaica aislada de 12 V convertida a 24 V.
• Estudio de energías en el sistema. Diseño del campo solar.
• Cálculo de las secciones de cable:
  • Cargas DC.
  • Cargas AC.
  • Campo fotovoltaico.
  • Baterías.
• Características de los componentes del sistema: Batería; regulador de carga PWM, e Inversor.
• Diseño de la instalación con un regulador MPPT:
  • Instalación con el módulo A-75.
  • Instalación con el módulo EPV52 de a-Si.
• Resumen de la instalación con regulador PWM y protecciones.
• Excel con solución al diseño (en el siguiente módulo).

Unidad 3.5 Elección del peor mes de diseño de una electrificación aislada.

• Determinación del peor mes de diseño.
• Factores de pérdidas en la instalación.
• Diseño con regulador PWM.
• Diseño con regulador MPPT.
• Corrientes en el circuito.
• Diseño de la batería.
• Casos prácticos para estudio:
  • M3-U5.1 Instalación a doble inclinación en Alicante.
• Excel del estudio de la instalación.

Unidad 3.6 Diseño de una instalación fotovoltaica aislada a 48 V para una cueva de interés turístico. (Proyecto y examen).

• Instalación aislada en Jalance.
• Cálculo del campo fotovoltaico con datos del AVEN.
• Cálculo del campo fotovoltaico con datos del FV-Expert.
• Estudio de energías en el sistema.
• Diseño de la batería.
• Corrientes en el sistema y selección de convertidores.
• Análisis de la recarga de la batería.
• Diseño de la planta con un regulador MPPT.
• Excel con solución al diseño (en el siguiente módulo).

Unidad 3.7 Bombeo fotovoltaico para el desarrollo de zonas rurales.

• Introducción. Aplicaciones de los sistemas de bombeo fotovoltaico.
• Componentes de un bombeo fotovoltaico.
• Configuraciones de bombeos fotovoltaicos.
• Tipos de bombas:
  • Bombas centrífugas.
  • Bombas volumétricas.
  • Selección de bombas.
• Motores eléctricos para bombeo:
  • Motores de corriente continua DC.
  • Motores de corriente alterna AC.
• El acoplamiento generador fotovoltaico-motor-bomba.
  • El acoplamiento directo.
  • Convertidores DC/DC.
  • Convertidores DC/AC o inversores.
• Dimensionado de sistemas de bombeo fotovoltaico:
  • Necesidades de energía hidráulica.
  • Energía solar disponible.
  • Dimensionado del generador fotovoltaico.
  • Dimensionado del motor y de la bomba.
  • Irradiancia umbral de bombeo y configuración serie-paralelo del generador fotovoltaico.
  • Selección del sistema motor-bomba. Criterios generales.
  • Otras consideraciones.
• Diseño de un bombeo fotovoltaico con 75 m4/día de ciclo hidráulico.
• Estudio de un bombeo fotovoltaico con 860 m4/día de ciclo hidráulico.

Unidad 3.8 Electrificación aislada de un resort hotelero mediante bus AC e inversores/cargadores.

• Introducción.
• Potencia y energía de los consumidores:
  • Potencia consumida en el resort.
  • Energía consumida en el resort.
• Evaluación del recurso fotovoltaico.
• Diseño de la instalación:
  • Inversores-cargadores.
  • Baterías.
  • Tamaño del campo fotovoltaico.
  • Generador diésel.
  • Inversor fotovoltaico de conexión a red AC.
  • Cableado.
  • Protecciones.
  • Revisión crítica de las condiciones de diseño.
• Balance energético en la instalación.
• Planos:
  • Diagrama de bloques de la instalación.
  • Diagrama unifilar de la instalación.
  • Diagrama unifilar del campo fotovoltaico e inversores STP.
  • Diagrama unifilar de los inversores/cargadores y las baterías.
• Anexos: referencias bibliográficas; descripción de la instalación a electrificar; datos generales y datos del resort.
• Excel con solución al diseño.

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Instalaciones fotovoltaicas aisladas: caseta de vigilancia contraincendios (izquierda) y electrificación rural de una vivienda mediante sistema híbrido eólico-fotovoltaico (derecha)

M4: Proyectos de sistemas fotovoltaicos

Ir a Caracterísitcas principales Módulo 4

Unidad 4.1: Diseño de una instalación fotovoltaica residencial aislada/conectada a red bajo diversos regímenes de autoconsumo.

• Condiciones para el estudio.
• Factores de pérdidas en la instalación.
• Instalación 1: sistema aislado de la red.
  • Cálculo de la potencia fotovoltaica mínima.
  • Selección del inversor.
  • Selección de la batería.
  • Balance energético en el sistema.
• Instalación 2: modelo net-metering.
• Instalación 3: modelo net-metering con baterías.
  • Selección de la batería.
  • Balance energético en el sistema.
• Excel con solución del caso (se entrega al finalizar los estudios).

Unidad 4.2: Casos de estudio de autoconsumo fotovoltaico en sistemas conectados a la red de suministro eléctrico.

• Introducción.
• Vivienda en Valencia (España) con demanda de 12 kWh/día.
  • Caso 1: vivienda aislada.
  • Caso 2: balance neto anual puro.
  • Caso 3: balance neto anual con tasa por uso de la red de suministro.
  • Caso 4: balance neto mensual con tasa por uso de la red de suministro.
  • Caso 5: autoconsumo con inyección cero y baterías.
• Instalación fotovoltaica para explotación lechera.
  • Características de la instalación.
    • Solución 1: vivienda aislada.
    • Solución 2: sistema conectado a la red.
  • Caso 1: balance neto anual.
  • Caso 2: balance neto mensual.
  • Caso 3: balance neto mensual con tasa por acceso a la red.
  • Caso 4: inyección nula (SIN baterías).
  • Caso 5: inyección nula CON baterías.
  • Comparativa de resultados.
• Anexos

Soluciones casos prácticos de Módulo 1 a Módulo 3.

Diagrama de bloques del caso de estudio 3: modelo net-metering con baterías (Cortesía de Carlo Gavazzi)

Las siguientes imágenes muestran un estudio práctico de autoconsumo en sector doméstico que se desarrolla a partir de las medidas tomadas en una vivienda y en la instalación fotovoltaica de 3.3 kW de la ETSID, con medidas realizadas cada 5 segundos con un analizador de energía eléctrica Fluke 434 SII (es uno de los casos de estudio desarrollados en nuestra formación).

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